发明公开一种硫碳复合材料的一步水热制备方法和应用，包括以单质硫和有机分子为原料，在水溶剂中，通过高温水热条件下的碳化过程，在碳材料生成过程中原位附着单质硫，制备得到硫碳复合材料。本发明利用单质硫在热水中的可溶性结合有机分子在高温水热条件下的碳化过程，在碳材料生成过程中原位附着单质硫，以这种自下而上的组装过程实现单质硫在碳材料体相内部均匀分布的硫碳复合材料的制备。相较于传统的两步制备法，本发明可以通过一步水热实现硫碳复合材料的设计，并以水作为溶剂，不仅绿色环保大大降低了成本，并且操作简单，有利于实现工业化生产。且本发明以水作为溶剂，成本较低，有极大的应用前景。